Новое понимание реакции растений на стрессы окружающей среды
Исследователи из Испанского национального исследовательского совета (CSIC) обнаружили семейство белков, играющих ключевую роль в координации клеточного ответа растений на различные стрессы окружающей среды, в частности засуху и колебания температуры.
Работа, проведённая в сотрудничестве между Институтом молекулярной и клеточной биологии растений (IBMCP) Политехнического университета Валенсии (UPV) и CSIC и Институтом физической химии «Рокасолано» (IQFR-CSIC), была опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences. Результаты могут помочь улучшить защитные процессы растений в самых засушливых регионах Средиземноморского бассейна.
Клеточные мембраны — это точка контакта клетки с внешней средой. Здесь сосредоточено множество рецепторных систем, обрабатывающих постоянно меняющиеся сигналы извне. Будь то жара, холод, засуха и т.д., клетки должны адекватно реагировать на каждый из этих стрессов, чтобы поддерживать жизненные функции растения. У растений эти процессы постоянно «включены»; будучи укоренёнными в земле, они не имеют иного способа ответа на стрессы, вызванные изменением погодных условий или простой сменой дня и ночи.
Исследование идентифицировало семейство белков — CAR-белки, которые собираются в кластеры, создавая ряд точек по всей мембране. Эти точки могут использоваться ключевыми сигнальными белками для выполнения своих адаптивных функций. Исследователь CSIC Педро Луис Родригес из IBMCP поясняет: «Эти [CAR] белки формируют своего рода посадочную полосу, действуя как молекулярные антенны, которые при необходимости «вызывают» другие белки, чтобы оркестровать требуемый клеточный ответ».
«В клетке среднего размера расстояние, которое молекула должна преодолеть от точки её синтеза до самой мембраны, сравнимо, относительно, с расстоянием между Мадридом и Кадисом. Для этого путешествия существуют посредники, как во время пути, так и в точке прибытия, где они играют фундаментальную роль в «стыковке» сигнальных белков в соответствующем клеточном контексте», — добавляет другой исследователь CSIC, Армандо Альберт из IQFR.
CAR-белки являются одним из таких посредников, играя центральную роль в регуляции адаптивного ответа растения на стрессы окружающей среды.
Это исследование проливает свет на ещё не до конца решённый вопрос в биологии растений и может привести к разработке методов улучшения устойчивости, например, к засухе.